濕陷性黃土地質(zhì)特長隧道施工技術(shù)研究

黃土地質(zhì)隧道施工安全：

一、黃土隧道的施工應(yīng)采用機(jī)械、人工開挖，不宜采用鉆爆法施工。

二、黃土隧道的施工應(yīng)根據(jù)隧道斷面大小、埋深采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法等分部開挖法。

三、黃土隧道施工防排水中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1嚴(yán)格按設(shè)計(jì)做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)，排水溝應(yīng)進(jìn)行鋪砌，防止地表水下滲。

2對地表沖溝、陷穴應(yīng)予以回填夯實(shí)、填土反壓、改變地表水徑流等措施，將水排至隧道范圍以外，以免下滲影響結(jié)構(gòu)安全。

3雨季施工應(yīng)采取切實(shí)可行的措施保證施工安全。

4做好施工用水管理，洞內(nèi)排水溝應(yīng)進(jìn)行鋪砌，砂漿抹面。

5地層含水量大時(shí)，上臺階掌子面附近宜開挖橫向水溝，將水引至隧道中部縱向排水溝排出洞外，以免浸泡拱腳。

6必要時(shí)應(yīng)配合井點(diǎn)降水等法將地下水位降至隧道襯砌底部以下，確保施工順利進(jìn)行。

四、黃土隧道的開挖應(yīng)符合下列規(guī)定：

1施工中嚴(yán)格遵循“管超前、預(yù)注漿、短進(jìn)尺，強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的原則。

2雙線Ⅴ、Ⅵ級圍巖宜采用中隔壁（CD）分部開挖法；單線Ⅴ、Ⅵ級圍巖宜采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土開挖法；雙線Ⅳ級圍巖宜采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖法；單線Ⅳ級圍巖宜采用臺階開挖法。

3墻腳、拱腳應(yīng)預(yù)留30cm人工開挖，嚴(yán)禁超挖。

墻腳、拱腳嚴(yán)禁超挖是為了防止因墻、拱腳原狀土被破壞造成支護(hù)后下沉。

4開挖循環(huán)進(jìn)尺根據(jù)不同圍巖級別采用0.5～1.5m。

5若隧道基底位于軟土地層或承載力不足時(shí)，基底應(yīng)進(jìn)行處理；基底處理可采用樹根樁、灰土擠密樁、注漿、換填等處理措施。

黃土隧道軟弱地基處理的方法比較多，但技術(shù)成熟、質(zhì)量保證的并不多，施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇樹根樁、灰土擠密樁、注漿、換填等處理措施。

⑴換填具有施工簡單、容易實(shí)施，施工質(zhì)量便于控制的特點(diǎn)，施工中應(yīng)根據(jù)隧道應(yīng)力狀態(tài)，對換填深度、寬度進(jìn)行計(jì)算，圖1是某黃土隧道工程換填處理軟弱地基處理方案。

圖1黃土隧道工程換填處理軟弱地基實(shí)例

⑵灰土擠密樁可以提高基底土的密實(shí)性，技術(shù)成熟完整，質(zhì)量容易保證，但對施工的其他工序干擾大。圖2是某黃土隧道工程灰土擠密樁處理軟弱地基處理方案。

圖2黃土隧道工程灰土擠密樁處理軟弱地基實(shí)例

⑶樹根樁針對性強(qiáng)，操作簡單，但缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，圖3是某黃土隧道工程樹根樁處理軟弱地基處理實(shí)例。

圖3黃土隧道工程樹根樁處理軟弱地基實(shí)例

⑷注漿及其他措施

根據(jù)基底情況和需要處理的范圍，采用小導(dǎo)管等進(jìn)行注漿處理。

6施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素時(shí)，應(yīng)暫停開挖，加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，調(diào)整施工方案。

五、黃土隧道的初期支護(hù)施工應(yīng)符合下列要求：

1在施工中要特別注意觀察垂直節(jié)理，必要時(shí)應(yīng)采取工程措施，防止坍方事故的發(fā)生。

黃土隧道圍巖垂直節(jié)理的存在是導(dǎo)致隧道拱頂坍塌的關(guān)鍵因素，節(jié)理在坑道頂部時(shí)，極易產(chǎn)生“塌頂”；如果位于側(cè)壁，則極易出現(xiàn)側(cè)壁掉土、片幫，施工中若處理不當(dāng)，常會引起較大的坍塌。

2開挖后應(yīng)立即對隧道周邊及掌子面進(jìn)行噴射混凝土封閉，并及時(shí)施做錨桿、鋼筋網(wǎng)及鋼支撐。

3噴射混凝土?xí)r噴射機(jī)的壓力一般不宜超過0.2MPa。

當(dāng)噴射混凝土壓力大時(shí)，混凝土噴射料會粘附土塊一起掉下來。

4錨桿施工宜采用煤礦螺旋鉆干鉆成孔；錨桿宜采用藥包式或早強(qiáng)砂漿式錨桿。

當(dāng)洞身黃土含水量較大時(shí)，錨桿鉆機(jī)施鉆困難，煤電鉆電機(jī)易燒壞，施工中一般采用煤礦螺旋鉆，而很少采用鑿巖機(jī)。

5鋼支撐施做后每側(cè)應(yīng)施做鎖腳錨桿不少于3根，鎖腳錨桿直徑不小于22mm，長度不少于3.5m。

六、黃土隧道二次襯砌施工應(yīng)符合下列要求：

1仰拱應(yīng)超前，并應(yīng)一次灌注成型，仰拱距離邊墻馬口宜控制在30m～50m。

黃土隧道開挖后總的變形量和迅速變形階段結(jié)束的時(shí)間，完全受控于仰拱封閉的時(shí)間，仰拱早封閉則總變形量小，仰拱晚封閉則總變形量大。

因此要控制初期支護(hù)的變形量就必須盡早封閉仰拱，而且仰拱要有足夠的剛度來承擔(dān)拱墻傳遞下來的應(yīng)力，因此也必須強(qiáng)調(diào)仰拱的整體性。

2拱墻二次襯砌應(yīng)整體灌注，并及早施做。

黃土隧道初期支護(hù)的變形量與黃土性質(zhì)、洞室跨度，尤其是土體的含水量有著密切的關(guān)系，新黃土變形量大，老黃土變形量??；大跨洞室變形量大，小跨洞室變形量??；土體含水量大時(shí)變形量大，土體含水量小時(shí)變形量小，變形的主要表現(xiàn)形式為初期支護(hù)的整體下沉。

當(dāng)黃土受水浸濕后，呈不同程度的濕陷性，會發(fā)生突然下沉現(xiàn)象，根據(jù)國內(nèi)部分黃土隧道的調(diào)研結(jié)果認(rèn)為：黃土隧道二次襯砌宜及早施做。